দীর্ঘমেয়াদী ডুবানোর উপর IEE-Business এপক্সি-আইসোলেটেড লো-ভোল্টেজ কারেন্ট ট্রান্সফরমারের প্রভাব

1 পরিচিতি
মিটারিং জন্য নিম্ন-ভোল্টেজ বর্তনকারী যারা এপক্সি রেজিন কাঠামো সহ পার করে, তারা বিতরণ ট্রান্সফরমার এলাকাগুলোতে এবং ছোট থেকে মধ্যম আকারের শিল্প ও বাণিজ্যিক বিদ্যুৎ ব্যবহারে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। বৈদ্যুতিক শক্তি মিটারিং এর জন্য একটি পরিসীমা বিস্তারক হিসাবে, তাদের কার্যকারিতা বৈদ্যুতিক ব্যবহারের নিরাপত্তা এবং ব্যবহারকারীদের বাণিজ্যিক হিসাবের সঠিকতার সঙ্গে সরাসরি সম্পর্কিত। দীর্ঘমেয়াদী ডুবে থাকার উপর এই ট্রান্সফরমারগুলোর প্রভাব অধ্যয়ন করা একটি বড় সংখ্যক নিম্ন-ভোল্টেজ ট্রান্সফরমার যারা প্রচণ্ড বৃষ্টি এবং বন্যায় ভিজে গেছে, তাদের গুণমান নির্ধারণের জন্য বাস্তব গুরুত্বপূর্ণ।

ট্রান্সফরমারের জল শোষণ সম্পর্কিত গবেষণা অনেক দিন ধরে চলছে। বিদ্যমান ফলাফলগুলো দীর্ঘমেয়াদী ডুবে থাকার অবস্থাকে ঢাকেনি, এবং দীর্ঘমেয়াদী ডুবে থাকা জল শোষণের তুলনায় বর্তনকারী ট্রান্সফরমারকে বেশি খারাপ করে। বর্তনকারী ট্রান্সফরমারের জাতীয় মান ধরনের পরীক্ষায়, শুধুমাত্র অভ্যন্তরীণ ট্রান্সফরমারগুলোর সুরক্ষা স্তর IP20 এবং বাইরের ট্রান্সফরমারগুলোর সুরক্ষা স্তর IP44; বৈদ্যুতিক শিল্প এবং গ্রিড কোম্পানির প্রযুক্তিগত মান এটি নির্দিষ্ট করেনি। ডুবে থাকা ট্রান্সফরমারগুলো আরও ব্যবহার করা যায় কিনা নির্ধারণ করার জন্য, এই পেপারটি একটি সিমুলেটেড ডুবে থাকার পরীক্ষা পরিচালনা করে, ডুবে থাকার পরে কার্যকারিতার পরিবর্তন বিশ্লেষণ করে এবং ট্রান্সফরমারের জলপ্রতিরোধক গুণমান উন্নয়নের জন্য পরামর্শ দেয়।

2 ট্রান্সফরমারের ডুবে থাকার বৈশিষ্ট্যের তাত্ত্বিক বিশ্লেষণ

নিম্ন-ভোল্টেজ বর্তনকারী ট্রান্সফরমারের প্রধান বৈশিষ্ট্যগুলো হল আইসোলেশন বৈশিষ্ট্য এবং মিটারিং বৈশিষ্ট্য। আইসোলেশন বৈশিষ্ট্যগুলো মূলত আইসোলেশন রেজিস্ট্যান্স এবং পাওয়ার ফ্রিকোয়েন্সি সহ্যশক্তি বোল্টেজ অন্তর্ভুক্ত এবং মিটারিং বৈশিষ্ট্যগুলো মৌলিক ত্রুটিতে প্রতিফলিত হয়। ডুবে থাকার বৈশিষ্ট্য হল ট্রান্সফরমারের ডুবে থাকার আগে এবং পরে আইসোলেশন রেজিস্ট্যান্স, পাওয়ার ফ্রিকোয়েন্সি সহ্যশক্তি বোল্টেজ এবং মৌলিক ত্রুটির পরিবর্তন।

2.1 আইসোলেশন রেজিস্ট্যান্স

আইসোলেশন রেজিস্ট্যান্স R বলয় রেজিস্ট্যান্স Rv এবং পৃষ্ঠ রেজিস্ট্যান্স Rs দ্বারা গঠিত, যা সূত্র (1) এ দেখানো হয়েছে। আয়তন রোধকতা ρv এবং পৃষ্ঠ রোধকতা ρs সূত্র (2) এবং (3) এ দেখানো হয়েছে।

সূত্রে, EV হল আইসোলেটিং মেটেরিয়ালের অভ্যন্তরের ডি.সি. বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের শক্তি; JV হল স্থির-অবস্থার বৈদ্যুতিক ঘনত্ব; ES হল ডি.সি. বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের শক্তি; α হল রৈখিক বৈদ্যুতিক ঘনত্ব।

আইসোলেশন রেজিস্ট্যান্স আর্দ্রতার দ্বারা বেশ প্রভাবিত হয়। যেহেতু জলের বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা এপক্সি রেজিন আইসোলেটিং মেটেরিয়ালের তুলনায় অনেক বেশি এবং জলের বড় ডাইইলেকট্রিক ধ্রুবক, যা আয়নের আয়নীকরণ শক্তি হ্রাস করতে পারে। সুতরাং, যখন আইসোলেটিং মেটেরিয়াল জলে ডুবে থাকে, তখন পৃষ্ঠ রোধকতা দ্রুত হ্রাস পায়, কিন্তু আয়তন রোধকতা কম পরিবর্তিত হয়; যখন ডুবে থাকা মেটেরিয়াল শুকায়, যদি মিডিয়াম মেটেরিয়ালের জলপ্রতিরোধক গুণমান সাধারণ হয় বা পোড়া দেহের অভ্যন্তরে কোনো দোষ থাকে, তখন পৃষ্ঠ রোধকতা দ্রুত পুনরুদ্ধার হয়, কিন্তু আয়তন রোধকতা বেশি হ্রাস পায় এবং প্রভাবশালীভাবে পুনরুদ্ধার করা যায় না।

2.2 পাওয়ার ফ্রিকোয়েন্সি সহ্যশক্তি বোল্টেজ

পাওয়ার ফ্রিকোয়েন্সি সহ্যশক্তি বোল্টেজের পরীক্ষা ভোল্টেজ দ্বিতীয় টার্মিনাল, বেস প্লেট এবং ভূমির মধ্যে প্রয়োগ করা হয়। যখন একটি অসম বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রে, মিডিয়ামের বিদ্যুৎ বিচ্ছিন্ন ক্ষেত্রের শক্তি সূত্র (4) দ্বারা আনুমানিকভাবে গণনা করা যায়।

সূত্রে, EBD হল আইসোলেটিং মেটেরিয়ালের দুই ইলেকট্রোডের মধ্যে বিদ্যুৎ বিচ্ছিন্ন ক্ষেত্রের শক্তি (শীর্ষমান); UBD হল মিডিয়াম বিদ্যুৎ বিচ্ছিন্ন বোল্টেজ (কার্যকর মান); s হল বিচ্ছিন্ন দূরত্ব, এবং η হল বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র ব্যবহার সহগ।

2.3 মৌলিক ত্রুটি

একটি বর্তনকারী ট্রান্সফরমারের মৌলিক ত্রুটি হল অনুপাত ত্রুটি এবং ফেজ ত্রুটি। যে কোনো কাজের অবস্থায়, মৌলিক ত্রুটি ব্যবহারের আগে মানক নির্ধারিত সুনিশ্চিত স্তরের ত্রুটি সীমার চেয়ে বেশি হতে পারে না।

3 পরীক্ষার শর্ত
3.1 পরীক্ষার নমুনা নির্বাচন

এপক্সি রেজিন-আইসোলেটেড নিম্ন-ভোল্টেজ বর্তনকারী ট্রান্সফরমারগুলো যাচাই করার জন্য যথেচ্ছভাবে নির্বাচিত করুন, এবং দুটি গ্রুপের পরীক্ষা পরপর পরিচালনা করুন। পরীক্ষার গ্রুপিং এবং পরীক্ষার নমুনাগুলোর প্যারামিটার টেবিল 1 এ দেখানো হয়েছে।

3.2 পরীক্ষার যন্ত্রপাতি

পরীক্ষায় ব্যবহৃত যন্ত্রপাতি এবং প্যারামিটার টেবিল 2 এ দেখানো হয়েছে।

3.3 ডুবে থাকার পরীক্ষা

GB/T 4208 - 2017 "Degrees of Protection Provided by Enclosures (IP Codes)" এর IPX8 নিয়ম অনুসারে, পরীক্ষা পরিচালনা করা হয় পরিষ্কার জল দিয়ে। 850 mm থেকে কম উচ্চতার জন্য, নিমজ্জিত বস্তুর সবচেয়ে নিম্ন বিন্দু 1000 mm জল পৃষ্ঠের নিচে হবে। পরীক্ষার আগে, প্রথমে পরীক্ষার নমুনার আইসোলেশন রেজিস্ট্যান্স, পাওয়ার-ফ্রিকোয়েন্সি সহ্যশক্তি বোল্টেজ, এবং মৌলিক ত্রুটি মাপা হয়, এবং তারপর ডুবে থাকার পরীক্ষা পরিচালনা করা হয়।

প্রথম গ্রুপের পরীক্ষায়, একই প্রস্তুতকারক থেকে 3টি পরীক্ষার নমুনা ডাইভিং পরীক্ষা যন্ত্রপাতিতে রাখা হয়। তাপ জল ইনজেকশন করা হয়, তরল স্তরের উচ্চতা 1000 mm এবং জলের তাপমাত্রা 15 °C। 5 দিন জলে ডুবে থাকার পর, তাদের বের করা হয়। তাদের উপর জলের ফোঁটা শুকনো কাপড় দিয়ে মুছে দেওয়া হয়, এবং 15 মিনিট দাঁড় করানো হয়। শুকানোর পর, পরীক্ষা পরিচালনা করা হয়। তারপর, 10 দিন পর্যন্ত প্রতিদিন পরীক্ষা পরিচালনা করা হয়। শেষ পর্যন্ত, তাদের ঘরের তাপমাত্রায় 5 দিন বাতাসে শুকানো হয়, এবং শুকানোর পর আবার পরীক্ষা পরিচালনা করা হয়। দ্বিতীয় গ্রুপের পরীক্ষায়, নমুনার আকার বাড়ানো হয়। 5টি যথেচ্ছভাবে নির্বাচিত প্রস্তুতকারক থেকে পরীক্ষার নমুনাগুলো সরাসরি 10 দিন জলে ডুবে রাখা হয়, তারপর 5 দিন বাতাসে শুকানো হয়, এবং শুকানোর পর আবার পরীক্ষা পরিচালনা করা হয়।

3.4 পরীক্ষার তথ্য
3.4.1 আইসোলেশন রেজিস্ট্যান্স

আইসোলেশন রেজিস্ট্যান্স 500V DC ভোল্টেজ পরিসীমায় মাপা হয়। দুটি গ্রুপের পরীক্ষার আইসোলেশন রেজিস্ট্যান্স মান (অংশিক) টেবিল 3 এবং টেবিল 4 এ দেখানো হয়েছে।

#3 পরীক্ষার নমুনাটির আইসোলেশন রেজিস্ট্যান্সের সবচেয়ে বড় পরিবর্তন হয়েছে। 10 দিন জলে ডুবে থাকার পর, আইসোলেশন রেজিস্ট্যান্স 43.3 M&Ω ছিল। 5 দিন বাতাসে শুকানোর পর, আইসোলেশন রেজিস্ট্যান্স 46.0 M&Ω হয়, এবং পরিবর্তনের হার -99% পৌঁছেছে। ডুবে থাকার পরীক্ষা এবং শুকানোর পর, অবশিষ্ট 7টি পরীক্ষার নমুনার আইসোলেশন রেজিস্ট্যান্স প্রাথমিক শুকনো অবস্থার আইসোলেশন রেজিস্ট্যান্সের মাত্রায় ফিরে আসে।

3.4.2 পাওয়ার-ফ্রিকোয়েন্সি সহ্যশক্তি বোল্টেজ

দুটি গ্রুপের পরীক্ষার আগে এবং পরে মোট 8টি পরীক্ষার নমুনা ছিল। তাদের মধ্যে, 7টি পাওয়ার-ফ্রিকোয়েন্সি সহ্যশক্তি বোল্টেজ পরীক্ষা পাস করে। শুধুমাত্র #3 পরীক্ষার নমুনাটি পরীক্ষায় ভোল্টেজ বাড়ানোর সময় অসুবিধা হয়, এবং খুব স্পষ্ট ডিচার্জ শব্দ শোনা যায়। পরীক্ষার পর, #3 পরীক্ষার নমুনার বেস প্লেট এবং এপক্সি রেজিনের মধ্যে যোগস্থলের ভিতরে স্পষ্ট জলের চিহ্ন পাওয়া যায়। এই পরীক্ষার নমুনার বেস প্লেট রেজিনের পোড়া ইন্টারফেসে স্পষ্ট ফাঁকা ছিল। পরীক্ষার পর পরীক্ষার নমুনার বেস প্লেট চিত্র 1 এ দেখানো হয়েছে। জলে ডুবে থাকার এমন আর্দ্র পরিবেশে, বাইরের আর্দ্রতা ফাঁকা দিয়ে মুখ্য দেহের ভিতরে প্রবেশ করে এবং বের হতে পারে না, ফলে আইসোলেশন স্তর হ্রাস পায়।

3.4.3 মৌলিক ত্রুটি

8টি পরীক্ষার নমুনার ডুবে থাকার আগে এবং পরে ত্রুটি পরীক্ষ